Небольших температурах

Изложенные соображения позволяют предположить, что возникновение жидкой фазы порождает некоторый особый механизм -«конденсационной» турбулентности. Термин «конденсационная турбулентность» является условным и призван подчеркнуть особый физический механизм рассматриваемого явления возрастания амплитуд пульсаций в конденсационном процессе. При этом необходимо иметь в виду, что здесь не рассматривается периодическая конденсационная нестационарность, возникающая в соплах Лаваля при небольших сверхзвуковых скоростях и обусловленная перемещениями скачков конденсации ',[67, 124]. Следует отметить, что зона максимума гидродинамической турбулентности не может совпадать с зоной зарождения конденсационной турбулентности, расположенной в более холодных участках пограничного слоя, смещенных в направлении его внешней границы. Малая вероятность появления жидкой фазы в зоне максимальных турбулентных пульсаций скоростей в пограничном слое объясняется тем, что эта зона расположена вблизи стенки, где температура паровой фазы близка к температуре торможения. Не подлежит сомнению существование тесной связи и взаимодействия конденсационной и гидродинамической турбулентности (см. § 6.1).

В решетках с суживающимися межлопаточными каналами при небольших сверхзвуковых скоростях (М.^1,254-1,3) можно было ожидать конденсационной нестационарности, обусловленной тепловыделением в косом срезе. Однако в таких решетках нестационарность рассматриваемого типа не возникает. Этот экспериментальный факт не отвечает результатам расчетов [66, 124], выполненных без учета реальной структуры сверхзвукового потока в косом срезе и за решеткой, где вихревые кромочные следы принимаются твердыми границами.

Рис. 4.18. Профили и межлопаточные каналы сопловых решеток для околозвуковых и небольших сверхзвуковых скоростей конденсирующегося и влажного пара (а), зависимость коэффициентов профильных потерь от числа MI (б):

Кромочный поток капель за НЛ. С выходных кромок пленка стекает локально струйками и разбивается на капли. При небольшой начальной влажности и дозвуковых скоростях пара сбегание струек в кромочный след сопровождают пульсации. С набухающей на кромке пленки отделяются язычки влаги, меняющие свое местоположение. Эти язычки вытягиваются на 2 — 3 мм, после чего отделяются капли радиусом 0,1 — 0,2 мм [21]. Этот характер стекания пленки сохраняется также при околозвуковых и небольших сверхзвуковых скоростях пара. При небольших дозвуковых скоростях возможны срывы кусков пленки, которые затем дробятся на некотором расстоянии от кромки. В зоне вторичных концевых течений пленка срывается вблизи концов лопаток при стабильном положении язычков. Непосредственно после срыва с НЛ куски пленки и капли двигаются с очень небольшой скоростью и сразу же начинают дробиться и разгоняться потоком пара.

Здесь г = Рг1^ — коэффициент восстановления, при расчете которого предполагается существование турбулентного пограничного слоя [114]. Оправданным можно считать использование в настоящей работе формулы, аналогичной приведенной в [115] (на основании эксперимента) для коэффициента теплоотдачи при обтекании газовым потоком пластины. Эта формула справедлива для дозвуковых и небольших сверхзвуковых потоков при температурном факторе (отношение температуры стенки к температуре потока), равном 0,55—0,95. Принятое выражение для

Возможность пренебрежения сжимаемостью в расчете пограничного слоя при дозвуковых и небольших сверхзвуковых скоростях можно пояснить следующими простыми соображениями. Прежде всего из теоретических и экспериментальных исследований известно, что при

При дозвуковых скоростях (Ма = = 0,7) конденсация в каналах не обнаруживается, однако на спектре рельефно выделяются кромочные следы. При небольших сверхзвуковых скоростях (Ма = 1,2) вблизи горлового сечения в косом срезе отчетливо виден «скачок» /. Доказательством того, что данный скачок является конденсационным, служит

При дозвуковых и небольших сверхзвуковых скоростях полета (М ж 1,5) применяют входное устройство с нерегулируемыми геометрическими размерами, в котором процесс сжатия осуществляется в прямом скачке уплотнения. При скоростях полета, соответствующих числам М> 1,5, применяют входное устройство с регулируемыми геометрическими размерами, в котором процесс сжатия осуществляется в системе косых скачков уплотнения, завершающихся слабым прямым скачком.

Как видно из рассмотренного, добиться снижения радиальных и продольных габаритов компрессора можно только путем перехода к околозвуковым (трансзвуковым) и сверхзвуковым ступеням. В таких ступенях снимаются или уменьшаются ограничения по числам Мда1, Мс2, Мса и и, характерные для дозвуковых ступеней. Основанием для перехода к трансзвуковым и сверхзвуковым ступеням послужило то, что при относительно небольших сверхзвуковых скоростях потока Mj <: 1,35 ... 1,4 в скачках уплотнения происходит существенное повышение статического давления при высоком КПД.

Может возникнуть вопрос, не уменьшается ли в данном случае-тяга двигателя из-за того, что внешнее сжатие воздуха происходит при отсутствии силового взаимодействия со стенками воздухозаборника. Этого не происходит. При дозвуковых и небольших сверхзвуковых скоростях полета у воздухозаборников с закругленными передними кромками такое фактическое укорочение длины диффузорного канала практически полностью компенсируется подсасывающей силой, появляющейся на его обечайке.

При относительно небольших сверхзвуковых скоростях полета высокое значение коэффициента стВх достигается в воздухозаборниках с одним прямым скачком уплотнения. При Мя<1,3 ... 1,4 значение аВх~огц прямого скачка оказывается достаточно высоким (не ниже 0,94—0,96). На этом основании у сверхзвуковых самолетов с указанными небольшими значениями максимальных чисел М полета могут применяться дозвуковые воздухозаборники, но с более тонкими и острыми передними кромками.

При относительно небольших сверхзвуковых скоростях полета (М<1,5) могут быть использованы простые конические насадки (рис. 5.15, а). В таких диффузорах пре-

С повышением температуры растворов скорость осаждения покрытий возрастает Некоторые стабилизирующие добавки как, например, нитрат таллия, способствуют достижению скорости никелирования 15 мкм/ч уже при небольших температурах (60 °С) Однако покрытия при этой температуре имеют темную поверхность

Пользуясь этой формулой, можно рассчитать зависимость отношения РР/Р3 от температуры и времени испытаний. Полученные зависимости изображены на рис. 25 и 26. Анализ этих кривых показывает, что значение РР/Р3 резко меняется с изменением температуры воздействия. При небольших температурах (30° С) выходной параметр заметно зависит от времени испытаний. С увеличением температуры эффект времени снижается.

Вода (Н2О) является наиболее распространенным теплоносителем и в достаточной мере удовлетворяет указанным выше требованиям. Она используется также в качестве рабочего тела в большинстве существующих ядерных энергетических установок и является незаменимым теплоносителем нижней ступени комбинированных энергетических циклов. Хороший растворитель многих веществ — вода позволяет создавать установки с использованием растворов урановых солей одновременно в качестве ядерного топлива и теплоносителя. Основной ее недостаток — высокое давление пара при сравнительно небольших температурах (1 ата при 99° С и 225,5 ата при 374,2° С). Это вызывает дополнительные трудности при создании паросиловых установок высокой экономичности. Присутствие в воде растворенных солей, удаление которых довольно сложно, также является недостатком. Особо высокие требования предъявляются к обессоливающим устройствам первого контура.

Все приведенные выше формулы относятся к конденсации насыщенного пара. При конденсации перегретого пара и небольших температурах перегрева ->. вычисляется по тем же формулам, но вместо г в них подставляют величину V + Ср (tn - tH)\, где fp-- теплоемкость, a tn - - температура перегретого пара.

Процессы горения представляют собой быстрые реакции в основном энергичного соединения горючих элементов топлива с кислородом при большом выделении тепла. Скорость реакции зависит от концентрации реагирующих веществ и температуры. С весьма малыми скоростями реакция окисления происходит и при небольших температурах, но лишь при достижении некоторого температурного предела наступает энергичная реакция соединения горючего с кислородом, т. е. горение. Температура, при которой тепловыделение при горении превышает тепло-потери, является температурой воспламенения.

Все приведенные выше формулы относятся к конденсации насыщенного пара. При конденсации перегретого пара и небольших температурах перегрева коэффициент теплоотдачи вычисляется по тем же формулам, что и для насыщенного пара, но вместо г в них подставляют величину [г + с„ ((„ — У], где ср — теплоемкость, а гп — температура перегретого пара.

Процессы горения представляют собой быстрые реакции в основном энергичного соединения горючих элементов топлива с кислородом при большом выделении тепла. Скорость реакции зависит от концентрации реагирующих веществ и температуры. С весьма малыми скоростями реакция окисления происходит и при небольших температурах, но лишь при достижении некоторого температурного предела наступает энергичная реакция соединения горючего с кислородом, т. е. горение. Температура, при которой тепловыделение при горении превышает теплопотери, является температурой воспламенения.

При этом FeO, образовавшийся в результате распада РеСОз, может соединяться с кислородом при небольших температурах в окислительной атмосфере до Рб2Оз или Fe3O4.

мого1 путем излучения тепла определяется разностью температур в четвертых степенях. В связи с этим при высоких температурах теплоизлучающей поверхности и при относительно небольших температурах тепловоспринимаюшей поверхности количества передаваемого тепла получаются весьма значительными. Такие условия имеют место, например, в паровых котлах, где поэтому лучеиспускание расценивается, как наиболее интенсивный способ передачи тепла. Во многих современных котельных агрегатах более 50% тепла передается поверхностям нагрева путем лучеиспускания.

Все приведенные выше формулы относятся к конденсации насыщенного пара. При конденсации перегретого пара и небольших температурах перегрева а- вычисляется по тем же формулам, что и для насыщенного пара, но вместо г в них подставляют величину [/• + ср (1п — 1Н)}, где ср — теплоемкость, а /га — температура перегретого пара.

Термоэлектродные провода выполняют либо из тех же материалов, что и термоэлектроды термопары, либо из других материалов, но развивающих в паре между собой при небольших температурах (примерно до 100° С) термо-э. д. с., равную или